Solid density matter at temperatures ranging from 150 eV to <5eV has been created by irradiating thin wire targets with high-energy laser pulses at intensities 1018W/cm2. Energy deposition and transport of the laser-produced fast electrons are inferred from spatially resolved Kα-spectroscopy. Time resolved x-ray radiography is employed to image the target mass density up to solid density and proves isochoric heating. The subsequent hydrodynamic evolution of the target is observed for up to 3 ns and is compared to radiation-hydrodynamic simulations. At distances of several hundred micrometers from the laser interaction region, where temperatures of 5–20 eV and small temperature gradients are found, the hydrodynamic evolution of the wire is a near axially symmetric isentropic expansion, and good agreement between simulations and radiography data confirms heating of the wire over hundreds of micrometers.

1.
J.
Lindl
,
Phys. Plasmas
2
,
3933
(
1995
).
4.
R. W.
Lee
,
S. J.
Moon
,
H.-K.
Chung
,
W.
Rozmus
,
H. A.
Baldis
,
G.
Gregori
,
R. C.
Cauble
,
O. L.
Landen
,
J. S.
Wark
,
A.
Ng
,
S. J.
Rose
,
C. L.
Lewis
,
D.
Riley
,
J.-C.
Gauthier
, and
P.
Audebert
,
J. Opt. Soc. Am. B
20
,
770
(
2003
).
5.
D. G.
Hicks
,
T. R.
Boehly
,
P. M.
Celliers
,
J. H.
Eggert
,
S. J.
Moon
,
D. D.
Meyerhofer
, and
G. W.
Collins
,
Phys. Rev. B
79
,
014112
(
2009
).
6.
S.
Brygoo
,
E.
Henry
,
P.
Loubeyre
,
J.
Eggert
,
M.
Koenig
,
B.
Loupias
,
A.
Benuzzi-Mounaix
, and
M. R.
Le Gloahec
,
Nature Mater.
6
,
274
(
2007
).
7.
P. K.
Patel
,
A. J.
Mackinnon
,
M. H.
Key
,
T. E.
Cowan
,
M. E.
Foord
,
M.
Allen
,
D. F.
Price
,
H.
Ruhl
,
P. T.
Springer
, and
R.
Stephens
,
Phys. Rev. Lett.
91
,
125004
(
2003
).
8.
G. M.
Dyer
,
A. C.
Bernstein
,
B. I.
Cho
,
J.
Osterholz
,
W.
Grigsby
,
A.
Dalton
,
R.
Shepherd
,
Y.
Ping
,
H.
Chen
,
K.
Widmann
, and
T.
Ditmire
,
Phys. Rev. Lett.
101
,
015002
(
2008
).
9.
P. M.
Nilson
,
A. A.
Solodov
,
J. F.
Myatt
,
W.
Theobald
,
P. A.
Jaanimagi
,
L.
Gao
,
C.
Stoeckl
,
R. S.
Craxton
,
J. A.
Delettrez
,
B.
Yaakobi
,
J. D.
Zuegel
,
B. E.
Kruschwitz
,
C.
Dorrer
,
J. H.
Kelly
,
K. U.
Akli
,
P. K.
Patel
,
A. J.
Mackinnon
,
R.
Betti
,
T. C.
Sangster
, and
D. D.
Meyerhofer
,
Phys. Rev. Lett.
105
,
235001
(
2010
).
10.
J.
Myatt
,
W.
Theobald
,
J. A.
Delettrez
,
C.
Stoeckl
,
M.
Storm
,
T. C.
Sangster
,
A. V.
Maximov
, and
R. W.
Short
,
Phys. Plasmas
14
,
056301
(
2007
).
11.
H.-S.
Park
,
D. M.
Chambers
,
H.-K.
Chung
,
R. J.
Clarke
,
R.
Eagleton
,
E.
Giraldez
,
T.
Goldsack
,
R.
Heathcote
,
N.
Izumi
,
M. H.
Key
,
J. A.
King
,
J. A.
Koch
,
O. L.
Landen
,
A.
Nikroo
,
P. K.
Patel
,
D. F.
Price
,
B. A.
Remington
,
H. F.
Robey
,
R. A.
Snavely
,
D. A.
Steinman
,
R. B.
Stephens
,
C.
Stoeckl
,
M.
Storm
,
M.
Tabak
,
W.
Theobald
,
R. P. J.
Town
,
J. E.
Wickersham
, and
B. B.
Zhang
,
Phys. Plasmas
13
,
056309
(
2006
).
12.
P.
Neumayer
,
B.
Aurand
,
M.
Basko
,
B.
Ecker
,
P.
Gibbon
,
D. C.
Hochhaus
,
A.
Karmakar
,
E.
Kazakov
,
T.
Kühl
,
C.
Labaune
,
O.
Rosmej
,
An.
Tauschwitz
,
B.
Zielbauer
, and
D.
Zimmer
,
Phys. Plasmas
17
,
103103
(
2010
).
13.
P. M.
Nilson
,
W.
Theobald
,
J. F.
Myatt
,
C.
Stoeckl
,
M.
Storm
,
J. D.
Zuegel
,
R.
Betti
,
D. D.
Meyerhofer
, and
T. C.
Sangster
,
Phys. Rev. E
79
,
016406
(
2009
).
14.
G.
Gregori
,
S. B.
Hansen
,
R.
Clarke
,
R.
Heathcote
,
M. H.
Key
,
J.
King
,
R. I.
Klein
,
N.
Izumi
,
A. J.
Mackinnon
,
S. J.
Moon
,
H.-S.
Park
,
J.
Pasley
,
N.
Patel
,
P. K.
Patel
,
B. A.
Remington
,
D. D.
Ryutov
,
R.
Shepherd
,
R. A.
Snavely
,
S. C.
Wilks
,
B. B.
Zhang
, and
S. H.
Glenzer
,
Contrib. Plasma Phys.
45
,
284
(
2005
).
15.
F.
Perez
,
L.
Gremillet
,
M.
Koenig
,
S. D.
Baton
,
P.
Audebert
,
M.
Chahid
,
C.
Rousseaux
,
M.
Drouin
,
E.
Lefebvre
,
T.
Vinci
,
J.
Rassuchine
,
T.
Cowan
,
S. A.
Gaillard
,
K. A.
Flippo
, and
R.
Shepherd
,
Phys. Rev. Lett.
104
,
085001
(
2010
).
16.
P. M.
Nilson
,
J. R.
Davies
,
W.
Theobald
,
P. A.
Jaanimagi
,
C.
Mileham
,
R. K.
Jungquist
,
C.
Stoeckl
,
I. A.
Begishev
,
A. A.
Solodov
,
J. F.
Myatt
,
J. D.
Zuegel
,
T. C.
Sangster
,
R.
Betti
, and
D. D.
Meyerhofer
,
Phys. Rev. Lett.
108
,
085002
(
2012
).
17.
S. D.
Baton
,
M.
Koenig
,
P.
Guillou
,
B.
Loupias
,
A.
Benuzzi-Mounaix
,
J.
Fuchs
,
C.
Rousseau
,
L.
Gremillet
,
D.
Batani
,
A.
Morace
,
M.
Nakatsutsumi
,
R.
Kodama
, and
Y.
Aglitskiy
,
High Energy Density Phys.
3
,
358
(
2007
).
18.
J. S.
Green
,
K. L.
Lancaster
,
K. U.
Akli
,
C. D.
Gregory
,
F. N.
Beg
,
S. N.
Chen
,
D.
Clark
,
R. R.
Freeman
,
S.
Hawkes
,
C.
Hernandez-Gomez
,
H.
Habara
,
R.
Heathcote
,
D. S.
Hey
,
K.
Highbarger
,
M. H.
Key
,
R.
Kodama
,
K.
Krushelnick
,
I.
Musgrave
,
H.
Nakamura
,
M.
Nakatsutsumi
,
N.
Patel
,
R.
Stephens
,
M.
Storm
,
M.
Tampo
,
W.
Theobald
,
L.
Van Woerkom
,
R. L.
Weber
,
M. S.
Wei
,
N. C.
Woolsey
, and
P. A.
Norreys
,
Nat. Phys.
3
,
853
(
2007
).
19.
V.
Bagnoud
,
B.
Aurand
,
A.
Blazevic
,
S.
Borneis
,
C.
Bruske
,
B.
Ecker
,
U.
Eisenbarth
,
J.
Fils
,
A.
Frank
,
E.
Gaul
,
S.
Goette
,
C.
Haefner
,
T.
Hahn
,
K.
Harres
,
H.-M.
Heuck
,
D.
Hochhaus
,
D. H. H.
Hoffmann
,
D.
Javorková
,
H.-J.
Kluge
,
T.
Kuehl
,
S.
Kunzer
,
M.
Kreutz
,
T.
Merz-Mantwill
,
P.
Neumayer
,
E.
Onkels
,
D.
Reemts
,
O.
Rosmej
,
M.
Roth
,
T.
Stoehlker
,
A.
Tauschwitz
,
B.
Zielbauer
,
D.
Zimmer
, and
K.
Witte
,
Appl. Phys. B
100
,
137
(
2010
).
20.
H.-S.
Park
,
B. R.
Maddox
,
E.
Giraldez
,
S. P.
Hatchett
,
L. T.
Hudson
,
N.
Izumi
,
M. H.
Key
,
S.
Le Pape
,
A. J.
MacKinnon
,
A. G.
MacPhee
,
P. K.
Patel
,
T. W.
Phillips
,
B. A.
Remington
,
J. F.
Seely
,
R.
Tommasini
,
R.
Town
,
J.
Workman
, and
E.
Brambrink
,
Phys. Plasmas
15
,
072705
(
2008
).
21.
K. U.
Akli
,
M. H.
Key
,
H. K.
Chung
,
S. B.
Hansen
,
R. R.
Freeman
,
M. H.
Chen
,
G.
Gregori
,
S.
Hatchett
,
D.
Hey
,
N.
Izumi
,
J.
King
,
J.
Kuba
,
P.
Norreys
,
A. J.
Mackinnon
,
C. D.
Murphy
,
R.
Snavely
,
R. B.
Stephens
,
C.
Stoeckel
,
W.
Theobald
, and
B.
Zhang
,
Phys. Plasmas
14
,
023102
(
2007
).
22.
T.
Ma
,
H.
Sawada
,
P. K.
Patel
,
C. D.
Chen
,
L.
Divol
,
D. P.
Higginson
,
A. J.
Kemp
,
M. H.
Key
,
D. J.
Larson
,
S.
Le Pape
,
A.
Link
,
A. G.
MacPhee
,
H. S.
McLean
,
Y.
Ping
,
R. B.
Stephens
,
S. C.
Wilks
, and
F. N.
Beg
,
Phys. Rev. Lett.
108
,
115004
(
2012
).
23.
Y.
Kim
,
J.
Santos
, and
F.
Parente
,
Phys. Rev. A
62
,
052710
(
2000
).
24.
M.
Krause
,
J. Phys. Chem. Ref. Data
8
,
307
(
1979
).
25.
M. J.
Berger
,
J. S.
Coursey
,
M. A.
Zucker
, and
J.
Chang
, ESTAR, PSTAR, and ASTAR: Computer Programs for Calculating Stopping-Power and Range Tables for Electrons, Protons, and Helium Ions (version 1.2.3), National Institute of Standards and Technology, Gaithersburg, MD.
26.
F. N.
Beg
,
A. R.
Bell
,
A. E.
Dangor
,
C. N.
Danson
,
A. P.
Fews
,
M. E.
Glinsky
,
B. A.
Hammel
,
P.
Lee
,
P. A.
Norreys
, and
M.
Tatarakis
,
Phys. Plasmas
4
,
447
(
1997
).
27.
J. R.
Davies
,
Phys. Rev. E
65
,
026407
(
2002
).
28.
H.-K.
Chung
,
M. H.
Chen
,
W. L.
Morgan
,
Y.
Ralchenko
, and
R. W.
Lee
,
High Energy Density Phys.
1
,
3
(
2005
).
29.
T.
Ma
,
M. H.
Key
,
R. J.
Mason
,
K. U.
Akli
,
R. L.
Daskalova
,
R. R.
Freeman
,
J. S.
Green
,
K.
Highbarger
,
P. A.
Jaanimagi
,
J. A.
King
,
K. L.
Lancaster
,
S. P.
Hatchett
,
A. J.
Mackinnon
,
A. G.
MacPhee
,
P. A.
Norreys
,
P. K.
Patel
,
R. B.
Stephens
,
W.
Theobald
,
L. D.
Van Woerkom
,
M. S.
Wei
,
S. C.
Wilks
, and
F. N.
Beg
,
Phys. Plasmas
16
,
112702
(
2009
).
30.
J.
MacFarlane
,
I.
Golovkin
, and
P. R.
Woodruff
,
J. Quant. Spectrosc. Radiat. Transf.
99
,
381
(
2006
).
31.
E.
Brambrink
,
H. G.
Wei
,
B.
Barbrel
,
P.
Audebert
,
A.
Benuzzi-Mounaix
,
T.
Boehly
,
T.
Endo
,
C. D.
Gregory
,
T.
Kimura
,
R.
Kodama
,
N.
Ozaki
,
H.-S.
Park
, and
M.
Koenig
,
Phys. Rev. E
80
,
056407
(
2009
).
32.
I.
Kawrakow
and
D. W. O.
Rogers
, “
The EGSnrc Code System: Monte Carlo Simulation of Electron and Photon Transport
,” NRCC Report No. PIRS-701,
2006
, Available at http://www.irs.inms.nrc.ca/inms/irs/EGSnrc/EGSnrc.html.
33.
M. M.
Basko
,
J.
Maruhn
, and
An.
Tauschwitz
,
GSI Rep.
2010-1
,
410
(
2010
).
34.
A.
Nikiforov
,
V.
Novikov
, and
V.
Uvarov
,
Quantumstatistical Models of Hot Dense Matter: Methods for Computation of Opacity and Equation of State
(
Birkhäuser
,
2005
).
35.
R. P.
Drake
,
High Energy Density Physics: Fundamentals, Inertial Fusion and Experimental Astrophysics
(
Springer Verlag
,
Berlin
,
2006
).
36.
V. V.
Zhakhovsky
,
S. A.
Pikuz
,
S. I.
Tkachenko
,
P. V.
Sasorov
,
T. A.
Shelkovenko
,
P. F.
Knapp
,
C. C.
Saylor
, and
D. A.
Hammer
, in
17th APS SCCM Chicago
(
2012
), Vol.
1426
, pp.
10
13
.
37.
M. E.
Foord
,
D. B.
Reisman
, and
P. T.
Springer
,
Rev. Sci. Instrum.
75
,
2586
(
2004
).
You do not currently have access to this content.